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WinCC在冷轧处理线监控系统中的应用(一)

2007.04.23阅读 13051

  摘要:本文主要介绍了WinCC冷轧硅钢处理线中的应用,分析了系统的软硬件结构和网络

  系统,并对软件功能进行了描述。

  关键字:SACL;自动化;HMI;WinCC;工业以太网   

  0.概述

  冷轧电工钢(硅钢)连续退火涂层机组(SACL)是冷轧处理线中工艺最复杂、技术含量最高的机组www.cechina.cn,同时电工钢也是冶金工业采用现代化技术最多、生产难度最大的品种,全世界只有少数工业发达国家可以生产,并实行技术垄断。电工钢的产量、品种、质量水平可视为国家是否有强大冶金工业的一个象征。目前国内只有武钢、太钢、宝钢能生产,且都是从国外引进的技术和设备,而鞍钢冷轧硅钢厂No.1电工钢SACL机组是国内第一条全部由国内设计、制造及软件编程调试的SACL机组。

  鞍钢SACL机组是由中冶南方总承包,进行工艺设计、非标设备设计和自动化系统设计及软件编程调试。HMI人机接口系统作为基础自动化系统重要组成部分,用于控制系统的各种数据的设定、显示、故障报警,以及相应的工艺操作和设备的在线调试及维护等,发挥越来越重要的作用。SACL机组的HMI系统信息都以友好界面提供给用户。自动化控制

系统接收过程计算机(PCS)和生产操作工通过HMI画面输入的数据进行处理,处理后再将过程数据信息、机组状态信息和各种检测信息以符号、数值、棒图和图表的形式在HMI画面上显示。HMI操作站的设计目标以最少的设备数量提供最大可能的信息帮助操作人员和设备维护人员快速准确的了解机组当前状态及其相关信息。

  1. 硬件配置

  硅钢SCAL机组的工艺布置设有一个PLC室和两个操作室(一个入口操作室及一个出口操作室)。根据自动化网络结构要求www.cechina.cn,我们在PLC室设置了3COM SuperStack3 Switch 4200 24口中心交换机一台,3COM OfficeConnet Switch 8口边缘交换机两台,WinCC服务器一台CONTROL ENGINEERING China版权所有,工程师站一台,便携式编程器一台,HP 5100网络打印机(带1块10/100M自适应以太网卡)一台。在入口操作室设有一台WinCC操作站和一台3COM 8口边缘交换机。在出口操作室设有两台WinCC操作站和一台3COM 8口边缘交换机。HMI监控系统的中心交换机是SCAL机组基础自动化(L1)数据交换的核心,我们在配置交换机时CONTROL ENGINEERING China版权所有,采用了VLAN技术,将24口交换机按端口划分,划分了不同的两个网段,分别连接着PLC控制器和WinCC操作站,同时还和过程计算机系统(L2)相连,接受L2机有关机组生产工艺的设定值。两台边缘交换机放在PLC室的操作台上用于连接PLC网段和PC机网段。

  WinCC服务器和操作站的硬件配置为:

  工业PC机

  CPU Pentium IV 2.2GHz (Server)

  CPU Pentium IV 2GHz (Client)

  硬盘60G,软驱1.44MB

  RAM 1G(Server);RAM 512M(Client)

  CD-R/W (Server)

  CD-ROM (Client)

  64M缓存显卡

  17" 液晶显示器

  Intel 10/100自适应以太网卡(Client)

  SIEMENS CP1613以太网卡 (Server)

  工业防水键盘和轨迹球

  入口操作室WinCC操作站,用于监视和控制入口段的机组运行状况及设备运行状况。出口操作室WinCC操作站,用于监视和控制工艺段和出口段的机组运行状况和设备运行状况。

  2.网络拓扑结构

WinCC在冷轧处理线监控系统中的应用(一)如图

  SACL机组的基础自动化网络系统见上图,我们选用的是AVAYA公司的超五类铜缆按568B的标准将4个S7-400 PLC控制器和1个S7-300F急停PLC控制器连到3COM中心交换机的PLC网段。工程师站、便携编程器和HP网络打印机也都采用双绞线按568B的标准连到操作台上PC机网段的边缘交换机上。PLC控制器与WinCC Server之间采用SIMATIC工业以太网ISO协议通讯,WinCC Server与WinCC Client之间采用TCP/IP协议通讯。PLC室与两个操作室之间通过光缆连接。PLC控制器与PLC控制器、传动装置、R I/O站通过PROFIBUS-DP现场总线连接。离PLC室较远的R I/O站采用光缆和OLM光纤模块连接。SCAL机组所有I/O点分布在机组全线的44个R I/O站里控制工程网版权所有,通过PROFIBUS-DP网与PLC室的PLC控制器连接,故通讯网络的可靠性决定了整个监控系统可靠运行。

  3.软件配置

  自动化控制系统软件采用SIEMENS 公司的PCS7 V5.2软件包,PLC控制系统软件采用STEP 7 V5.2版

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